正下型背光装置的制作方法

文档序号:2926948阅读:228来源:国知局

专利名称::正下型背光装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及正下型背光装置,特别是涉及亮度高且亮度均匀度高的正下型背光装置。
背景技术
:目前,作为液晶显示用的背光装置,以冷阴极管为光源的装置被广泛使用,有被称作边缘照明型的方式和被称作正下型的方式。边缘照明型为在导光板的端边配置细管的冷阴极管的构成,是自端面入射的光在导光板内重复反射,并向导光板的主面射出的装置。另一方面,正下型的装置为将多个并排配置的冷阴极管、设于冷阴极管的背面的反射板、成为发光面的光扩散板组合而成的结构构成。该装置与边缘照明型对照,可增加冷阴极管的使用数量,因此,可容易地使发光面高亮度化。但是,在正下型背光装置中,存在发光面的亮度均匀度不良的问题。特别是,由于在冷阴极管的正上亮度高,故存在产生周期性亮度不均增大的问题。即,由于装置发光面的亮度均匀度恶化,故在液晶显示器的显示画面产生显示不均。在正下型背光装置中,通过减小冷阴极管的间隔,可改善亮度均匀度,但因此必然会增加冷阴极管的数量,导致点亮时的电力消耗上升。另外,增大冷阴极管和光扩散板的距离也可以改善亮度均匀度,但该情况下装置变厚,不能实现液晶显示器的薄型化。目前,为改善亮度均匀度而作出了各种对策。提出如下手法例如,在光扩散板的表面印刷条紋状及点状的光量修正图案,降低放射到冷阴极管正上方的光束的手法(专利文献1:特开平6-273760号公报);利用波型反射板将来自反射板的反射光向相当于冷阴极管和其相邻的冷阴极管中间的区域聚束的手法(专利文献2:特开2001-174813号公报)。但是,作为亮度均匀度的改良装置,当进行光量修正图案的印刷时,遮断光束的一部分,因此,存在冷阴极管放射的光束的利用率降低,不能得到足够的亮度的问题。另外,若使用波型反射板,则存在装置的构成复杂的问题。另外,由于在正下型中使用的光扩散板中,使用在透明树脂中分散了光扩散剂的材料,但当为改良亮度均匀度而提高光扩散剂的浓度时,存在亮度降低的问题。为解决之,提出在光扩散板表面形成棱镜形状等图案,不降低亮度而通过表面形状得到扩散效果(专利文献3、4、及5(分别为特开平5-333333号公报、特开平8-297202号公报及特开2000-182418号公报))。但是,只在光扩散板表面形成棱镜状图案,不能充分改良亮度均匀度。
发明内容本发明的目的在于提供改善了亮度及亮度均匀度的正下型背光装置。本发明者为解决上述课题而进行了详细的探讨,其结果是,吃惊地发现,在正下型背光装置等正下型背光装置中,只是在光扩散板的光射出面设置截面锯齿状的棱镜条列,亮度均匀度的改善不充分,但通过将该棱镜条列作成特定形状,可以得到高亮度且亮度均匀度高的装置,基于该见解直至完成本发明。具体而言,发现,在棱镜条列中,形成为使构成截面三角形状的线状棱镜的两个斜面和光入射面所构成的角度相等,这些斜面和光入射面所构成的角度形成为随着从最近的位置的线状光源离开而增大,由此,亮度高且可提高亮度均匀度。即,根据本发明,提供如下(1)一种正下型背光装置,具备并排配置的多个线状光源;反射来自所述线状光源的光的反射板;将来自所述线状光源的直射光及来自所述反射板的反射光扩散并射出的光扩散板,其特征在于,所述光扩散板具备入射来自所迷线状光源的光的大致平坦的光入射面和设于所述光入射面的相反侧的三角形构成的线状棱镜的棱镜条列,各线状棱镜的两个斜面各自和所述光入射面所构成的角度相等,随着所述线状棱镜的位置从最接近该线状棱镜的线状光源离开,所述角度连续或阶段性地增大。在此,角度连续地增大是指每个线状棱镜角度都增大。另外,角度阶段性地增大是指,在设有包含某一定数量的线状棱镜的区域1和与该区域1的离开线状光源的一侧邻接的区域2的情况下,各区域l、2内的各线状棱镜的角度彼此相等,且区域2内的线状棱镜的角度比区域1内的线状棱镜的角度大。(2)如(1)所述的正下型背光装置,其特征在于,所述光扩散板包含透明树脂而构成,设任意的线状棱镜的各斜面和所述光入射面所构成的角度为X(。)、设具有所述斜面的线状棱镜的顶点和将位于最接近该线状棱镜的位置的线状光源的中心投影到光入射面上时的位置之间的距离为W(mm)、设所述线状光源的中心和光入射面的距离为a(mm)、设所述斜面的中心和光入射面的距离为b.(mm)、设第一接近所述斜面和第二接近所述斜面的线状光源的中心间的距离为P(mm)、设所述透明树脂的折射率为n时,在光射出面的至少一部分,式(1)的关系成立。W-PxO,axt扁(sin一1(nXsin(X一sift—1(sh.i(X)/n))))H)xt.an(X—sin墨>](si"(X)Zn))(3)(2)所述的正下型背光装置,其特征在于,所述射出面由多个区域构成,所述区域的每一个具有多个所述线状棱镜,在各区域内,线状棱镜的斜面各自和光入射面所构成的角度相等,在所述区域的每一个上,至少一个线状棱镜满足上述式(1)。本发明的正下型背光装置的亮度及亮度均匀度高,作为液晶显示器等显示器装置的背光等是有用的。图1是表示本发明的正下型背光装置之一例的纵剖面图;图2是表示本发明的正下型背光装置中的线状光源和光扩散板的关系的纟从剖面图3是将图2的区域R1放大表示的纵剖面图4是表示本发明的正下型背光装置中的光扩散板、线状光源及反射板的概略关系的立体图5是为说明数学式(1)及(2)的意义而表示本发明的正下型背光装置中的光扩散板及线状光源的模式纵剖面图6是将图5中的区域50放大表示的局部剖面图。具体实施例方式本发明的正下型背光装置具备并排配置的多个线状光源、反射来自线状光源的光的反射板、将来自线状光源的直射光及来自反射板的反射光扩散射出的特定的光扩散板。用于本发明的线状光源没有特别限定,可使用冷阴极管、热阴极管、线状排列的led(发光二极管)、led和导光体的组合等。此时,冷阴极管或热阴极管除直线状以外,也可以使用如下,将平行的两个管以一个大致半圓连接成一个的u字状;将平行的三个管以两个大致半圆连接成一个的n字状;或将平行的四个管以三个大致半圆连接成一个的w字状。在使用这三个形状的光源时,将管的平行的部分的中心间的距离设为相邻的线状光源的中'"间距离p。线状光源从亮度均匀性考虑,优选冷阴极管,从发光效率方面考虑,优选线状排列的led、led和导光体的組合。在使用线状排列的led或led和导光体的组合时,在排列的一系列led组或led和导光体的组合有多个的情况下,线状光源为多个。虽然本发明的反射板没有特别限定,但可使用着色成白色或银色的树脂、金属等,颜色从亮度均匀度改良方面看优选白色,材质从轻量化方面看优选树脂。反射板如图1所示的反射板3及图4所示的反射板403,可设于线状光源的光扩散板的相反侧的位置。射面、和设于上述光入射面的相反侧的面且将自上述光入射面入射的光扩散射出面设有特定的构造。在此,大致平坦的平坦面是指中心线平均表面粗糙度(Ra)为5iam以下、优选3jjm以下、更伊乙选1mm以下的面。用于本发明的光扩散板具备在光射出面具有多个由截面凹状或凸状构成的三角形状的线状棱镜的棱镜条列。在此,使用例如图4所示的光扩散板401说明棱镜条列。如图4所示,在光扩散板401的光射出面设有棱镜条列40b。棱镜条列401b由彼此大致平行的多个线状棱镜401a构成,与线状棱镜条列401A的长度方向垂直的截面形成为锯齿状。另外,图4中,由于是非常概略的图,故棱镜条列由多个均匀的线状棱镜构成的结构表现,但本发明的正下型背光装置的光扩散板具有如后述那样的特定的形状。在此,截面凹状的线状棱镜是指,如图1中所示的区域U2,在与构成棱镜条列的线状棱镜的长度方向垂直的截面(下面简称为"条列的截面")中相邻的图中的山部T之间的区域。另外,截面凸状的线状棱镜是指,如图1中所示的区域Ul,在条列的截面中相邻的图中的谷部V间的距离。本发明中,将条列单位看做凹状的情况或看做凸状的情况至少任一方,在满足下记规定的条件下,满足该条件。本发明的正下型背光装置中,上述光扩散板按照向上述线状棱镜的长度行是表示线状棱镜的长度方向和线状光源的长度方向所构成的角度为5°以下的情况。在上述光扩散板中,上述线状棱镜的两个斜面各自和光入射面所构成的角度相等,随着从最接近上述线状棱镜的位置的线状光源离开,上述角度连续或阶段地增大。.在此,作为上述"两个斜面各自和光入射面所构成的角度相等"的情况,可例举,线状棱镜的截面形状为等边三角形(即,与一个线状棱镜的两个斜面对应的截面平面(cross-sectionalsurface)的两个线构成等边三角形的对称的两边)的情况。该情况下,上述两个斜面在选择线状棱镜以使其成为截面等边三角形时,成为不与光入射面平行的两个斜面。通过作成这样的构成,可容易地设计并制造光扩散板,并且可提高作为制品的正下型背光装置的亮度均匀度,且也可以某程度地加宽视角。另外,在本发明中,线状棱镜的两个斜面各自和光入射面所构成的角度"相等"是角度差为lu以内的情况。另外,根据情况,有时将线状棱镜的顶点作圓,但该情况下,上述角度表示构成线状棱镜的两个斜面的直线部分和光入射面所构成的角度。参照图1具体说明这样的棱镜条列。图1所示的正下型背光装置具备并排配置的线状光源2a及2b、反射板3、光扩散板l。光扩散板l具备将来自线状光源2a及2b的直射光和来自反射板3的反射光入射的入射面5、和将自光入射面5入射的光扩散并射出的光射出面10。在光射出面IO上形成有棱镜条列4。棱镜条列4具备以凹状的等边三角形为单位的多个线状情镜在各线状棱镜中,构成其的两个斜面各自和光入射面5所构成的角度相等。而且,线状棱镜距最接近(直近)的线状光源越远,构成该线状棱镜的两个斜面和光入射面5所构成的角度越大。以棱镜条列4中的数个线状条列为例更具体地说明该构成。图1中,棱镜条列4包含由斜面6a和斜面6b构成的线状棱镜、由斜面7a及斜面7b构成的线状棱镜、由斜面8a及斜面8b构成的线状条列、由斜面9a及斜面9b构成的线状棱镜。.斜面6a及斜面6b各自与光入射面5所构成的角度为相等的角度X1,斜面7a及斜面7b各自与光入射面5所构成的角度为相等的角度X2,斜面8a及斜面8b各自与光入射面5所构成的角度为相等的角度X3,斜面9a及斜面9b各自与光入射面5所构成的角度为相等的角度X4。而且,角度X1-X4的关系为,角度XI<角度X2<角度X3<角度X4,距最接近的线状光源2的距离越远则角度越大。在棱镜条列,构成线状棱镜的斜面的面积如图1所示的例子,可以是均匀的,也可以是不同的。图1所示的例子中,构成线状棱镜的斜面和光入射面所构成的角度随着远离线状光源而连续地增大。即,邻接的线状棱镜的该角度彼此不同,距线状光源越远则角度越大。但是,本发明的方式不限于这样的情况,也可以为该角度阶段性变大的情况。即,也可以是如下的方式,即,在光射出面上规定由与线状光源平行的线区分的多个区域,在各区域中连续地设置斜面和光入射面所构成的角度相等的多个线状棱镜,且越是距线状光源远的区域该角度越大。这样的方式中,该区域的宽度尺寸在比线状光源的宽度尺寸(下而设为G)小时,可更进一步增大亮度均匀度提高的效果。参照图2及图3说明包含该角度阶段性增大的光扩散板的正下型背光装置的例子。图2所示的正下型背光装置中,多个线状光源2以间隔P平行地设置,且与它们分开而设置有将来自线状光源2的直射光及来自反射板(未图示)的反射光扩散射出的光扩散板1。图2中,由R1区分开的区域表示光扩散板的线状棱镜的阶段的角度变化的重复单位之一。图3是将该区域Rl放大进行说明的图。重复单位U3以线状光源2为中心占据向其左右(向邻接的线状光源的方向)延长Px0.5的范围。在重复单位U3,自最接近线状光源2的区域按顺序左右规定区域l,、l2...ls-i、ls。在各区域Id线状棱镜的斜面各自和光入射面所构成的角度相等。在各区域l广ls,构成线状棱镜的斜面和光入射面所构成的角度X,Xs为角度X,<角度乂2<…角度Xs-,〈角度Xs的关系。通过这样的构成,可得到能够提高亮度均匀度的本发明的效果。在这样的方式中,优选的S的值没有特别限定,为P/(4G)以上,更优选的S值为P/(2G)以上。用于本发明的光扩散板的厚度没有特别限定,但优选0.4mm5mm,更优选0.8mm4mm。若厚度过小,则需要对抑制形成大量支柱的等自重引起的弯曲下工夫。另外,若厚度过大,则难以进行成形。本发明中,光扩散板的线状棱镜的节距即邻接的线状邻接的山部间或谷部间的3巨离伊乙选20jim~700mm,更4尤选30mm~500jam,对争另'J<尤选40mm~400jam。若节距过小,则形状为微细,故而难以赋予其形状,可能会导致光扩散效果降低。若节距过大,则光扩散杂乱,可能会产生亮度不均。另外,节距如图l所示的例子,在棱镜条列内可以不均匀也可以均匀。本发明中,也可以将光扩散板的棱镜条列的表面粗糙化,使射出光的方向在适宜的范围内更多样。该情况下,将线状棱镜的表面相对于长度方向沿直角方向测定20pm时的中心线平均表面粗糙度(Ra)优选0.08mm~3wm,更优选0.09yrn-2Mm,特别优选0.1jum~1jum。通过将Ra设定在优选的范围,可使光的射出方向更多样,且可使光的射出方向不过于多样。用于本发明的光扩散板的材质没有特别限定,可为玻璃、树脂及包含树脂的组成物等。作为树脂或包含树脂的组成物可使用难以进行混合的两种以上的树脂的混合物、或在透明树脂中分散了光扩散剂的物质等。其中,从轻量、成形容易的方面看,优选树脂或含有树脂的组成物,从全光线透射率和雾霾的调节容易的方面看,特别优选在透明树脂中分散了光扩散剂的物质。另外,由在透明树脂中分散了光扩散剂的物质形成含有棱镜条列部分的光扩散板整体,且将光扩散板整体调节为同一全光线透射率和雾霾,这样可使自光扩散板射出的光的方向更多样,故更优选之。在透明树脂中分散了光扩散剂的物质的光扩散剂的含量没有特别限制,可根据光扩散板的厚度及背光的线状的光源间隔等适宜选择,但通常优选按照分散物的全光线透射率达到60%~100%的方式调节光扩散剂的含量,更优选按照达到80%~100%的方式调节光扩散剂的含量,更优选按照达到90°/0~100%的方式调节光扩散剂的含量。优选按照雾霾达到0%~95%的方式调节光扩散剂的含量,更优选按照达到0%~90%的方式调节光扩散剂的含量。通过将全光线透射率设为60%以上,将雾霾设为95%以下,可进一步提高亮度,通过将全光线透射率设为100%以下,将雾霾设为0。/q以上,可进一步提高亮度均匀度。该情况下的全光线透射率是以JISK7361-1由两面平滑的2mm厚板测定的值,雾霾是以JISK7136由两面平滑的2mm厚板测定的值。本发明中,透明树脂是按照JISK7361-l由两面平滑的2mm厚板测定的全光线透射率为70%以上的树脂,例如可举出,聚乙烯、丙烯-乙烯共聚体、聚丙烯、聚笨乙烯、芳香族乙烯基类单体和具有低级烃基的(曱基)丙烯酸烷基酯的共聚物、聚对苯二曱酸乙二醇酯、对笨二曱酸-乙二醇-环己烷二曱醇共聚物、聚碳酸酯、丙烯酸类树脂、具有脂环式结构的树脂等。其中,聚碳酸酯、聚乙烯、含有10%以上的芳香族乙烯基类单的芳香族乙烯基类单体和具有低级烃基的(曱基)丙烯酸烷基酯的共聚物或具有脂环式结构的树脂等吸水率为0.25%以下的树脂由于吸湿性引起的变形少,故从可得到挠曲少的大型的光扩散板方面看是优选的。具有脂环式结构的树脂的流动性良好,可高效地制造大型的光扩散板,在可按设计形成特定线状的棱镜条列方面看更优选。混合了具有脂环式结构的树脂和光扩散剂的混合物兼具光扩散板所需要的高透射性和高扩散性,色度优良,因此优选使用。另外,上述(曱基)丙烯酸表示甲基丙烯酸及丙烯酸。具有脂环式结构的树脂是在主链及/或侧链具有脂环式结构的树脂。从机械强度、耐热性等观点看,特别优选主链含有脂环式结构的树脂。作为脂环式结构,可例举饱和环状烃(环烷)结构、不饱和环状烃(环烯)结构等。从机械强度、耐热性等观点看,优选环烷结构或环烯结构,其中最优选环烷结构。构成脂环式结构的碳原子数没有特别限制,但通常为4~30个,优选5~20个,更优选5-15个的范围时,机械强度、耐热性及光扩散板的成型性的特性高度平衡,故优选。具有脂环式结构的树脂中具有脂环式结构的重复单元的比例可以根据使用目的适宜选择,但通常为50重量%以上,优选70重量%以上,更优选90重量%以上。若具有脂环式结构的重复单元的比例过少,则耐热性降低而不优选。另外,具有脂环式构造的树脂中具有脂环式结构的重复单元以外的重复单元根据目的适宜选择。作为具有脂环式结构的树脂的具体例子,可以列举(l)降水片烯类单体的开环聚合物及降冰片烯类单体和可与之开环共聚的其它单体的开环共聚物、及这些的加氬物、降冰片烯类单体的加成聚合物及降冰片烯类单体和可与之共聚的其它单体的加成共聚物等的降冰片烯类聚合物;(2)单环的环状i烯烃类聚合物及其加氢物;(3)环状共轭二烯类聚合物及其加氢物;(4)乙烯基脂环式烃类单体的聚合物及乙蜂基脂环族烃类系单体和可与之共聚的其它单体的共聚物、以及它们的加氬物、乙烯基芳香族类单体的共聚物的芳香环加氬物及乙烯基芳香族单体和可与之共聚的其它单体的共聚物的芳香环加氬物等乙基烯脂环式烃类聚合物等。其中,从耐热性、机械强度等观点看,优选降冰片烯类聚合物及乙烯基脂环式烃类聚合物,更优选降冰片烯类单体的开环聚合物加氢物、降冰片烯类单体和可与之开环共聚的其它单体的开环共聚物加氢物、乙烯基芳香族类单体的聚合物的芳香环加氢物、及乙烯基芳香族单体和可与之共聚的其它单体的共聚物的芳香环加氢物。用于光扩散板的光扩散剂是具有使光线扩散的性质的粒子,大致分为无机填料和有机填料。作为无机填料,具体而言可使用二氧化硅、氬氧化铝、氧化铝、氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硅酸镁、或它们的混合物。作为有机填料的具体的材料,可使用丙烯酸类树脂、丙烯腈、聚氨脂、聚氯乙烯、聚笨乙烯类树脂、聚丙烯腈、聚酰胺、聚硅氧烷类树脂、蜜胺类树脂、笨并鸟粪胺类树脂等。其中,由聚苯乙烯类树脂、聚硅氧烷类树脂或它们的成的微粒由于具有高分散性、高耐热性、且成形时没有着色(变黄),故可特别优选使用。由聚硅氧烷类树脂的交联物构成的微粒在耐热性方面更优良,故可更优选使用。用于光扩散板的光扩散剂的形状没有特别限定,例如球状、立方状、针状、棒状、纱锭状、板状、鳞片状、纤维状等,其中,优选可使光的扩散方向为各向同性的球状的玻璃珠(匕、一乂)。上述光扩散剂以包含于透明树脂内部的方式使用。构成本发明的光扩散板的透明树脂的折射率没有特别限定,可在1.22.0的范围内。在用于本发明的光扩散板的制造中,在其表面形成上述特定形状的棱镜填料的方法没有特别限定,例如可在平板状的光扩散板表面形成棱镜条列,或也可以在成形光扩散板的同时形成棱镜条列。作为在平板状的光扩散板表面形成棱镜条列的方法没有特别限制,例如可通过使用能够形成所希望的形状的线状棱镜的工具的切削加工进行,或者也可以涂敷光固化树脂并使其以转印所希望的形状的模型的状态固化。在通过挤压成形来制作光扩散板,并同时形成棱镜条列时,可使用具有所希望的棱镜条列形状的异型模型进行异型挤压,或者也可以在挤压后通过压紋加工来形成棱镜条列。在通过浇《寿制作光扩散板并同时形成棱镜条列时,可使用能够形成所希望的棱镜条列的形状的浇铸模型。在通过注射成形制作光扩散板并同时形成棱镜条列时,可使用能够形成所希望的棱镜条列的形状的金属模型。通过对光固化树脂的模型形状转印、异型模型的挤压加工、压紋加工、浇铸、或注射成形来形成棱镜条列的情况的模型,可通过使用可形成所希望的线状棱镜的工具的对模型的金属部件的切削加工、或对形成为所希望的线状的部件上的电铸加工得到。本发明的正下型背光装置中,上述光扩散板包含透明树脂而构成,设任意的线状棱镜的各斜面和光入射面所构成的角度为X(°)、具有该斜面的线状棱镜的顶.&和将位于最接近该线状棱镜的位置的线状先源的中'。向先入射面上投影时的位置之间的距离为W(mm)、线状光源的中心和光入射面的距离为a(mm)、该斜面的中心和光入射面的距离为b〔mm)、第一接近该斜面和第二接近该斜面的线状光源的中心间的距离为P(mm)、上述透明树脂的折射率为n时,式(l)的关系成立,这在作成亮度均匀度高的正下型背光装置方面是优选的。另外,这些参数满足式(2)的关系,这在进一步提高亮度均匀度方面是优选的。式2<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>式3W-Px().<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>在上述参数满足式(1)、优选满足式(2)时,构成线状棱镜的两个斜面中的一面将来自线状光源的光向垂直接近光入射面的方向射出。因此,在上述参数满足式(1)、优选满足式(2)时,可确保光向垂直于光入射面的方向的射出,可得到良好的亮度及亮度均匀度。在此,参照上述式(1)(2)的意义。这些式(1)~(2)简单地说是表示,在从光射出面侧观察光扩散板时,在线状光源间确认了多个线状光源的图像,可使正下型背光装置高亮度且亮度均匀度良好的条件。下面做更具体说明。图5及图6是用于说明上述式(1)~(2)的意义的模式图,图5是正下型背光装置的剖面图,图6是表示两个线状棱镜的部分50的放大图。在这样的正下型背光装置中,对下记那样的假想的状态进行探讨。即,对从图5中上方朝向下方,换言之,从形成有由截面凸状的等边三角形构成的线状棱镜的光射出面(在此假想为光入射面)朝向成为平坦面的光入射面(在此假想为光射出面。下面称作"下面"),垂直于下面的光入射的情况进行探讨。.例如,以两个入射光Il、12为例,入射到线状棱镜的右面的光在线状棱镜的右面和下面折射,在从右面的中心位置离开(a+b)的距离的面上、到达按照式(1)的中边的水平距离量的位置。若P、a、b、n为常数,则中边的数值只是X的函数。在此,在这些到达位置重叠为一时,即,当至到达位置的水平距离和Wl、W2相等,在这样的重叠位置配置线状光源时,从线状光源射出的光反向沿由上述粗线所示的假想的光的路径,从线状棱镜的右面向上方沿垂直的方向射出。这样的关系对于未图示的所有的线状棱镜都是成立的。即,当中边和W相等时,从光扩散板整面的线状棱镜的单面向垂直于下面的方向射出光,因此,可大幅度提高亮度均匀度和亮度。但是,本发明者探讨的结果可知,即使在光的射出方向从下面垂直方向多少错开的情况下,也具有足够的效果。具有足够的效果的范围优选假想的入射光向水平方向的移动距离为P的0.2倍以内的情况,更优选P的0.1倍以内的情况。另外,在式(1)~(2)的中边,考虑从线状棱镜侧将垂直于光扩散板的光入射的本来的相反的状态时,bxtan(X-sin—1(sin(x)/n))的部分是光从棱4免面到达下面的水平方向的距离,同样的状态时,axtan(sin'(nxsin(X-sirf'(sin(X)/n))))的部分是从下面到达与光源的中央相同的面的水平方向的距离。将上述结果汇总成式(1)和(2)。上述式优选对光扩散板的整个面满足,但即使未必对光扩散板的整个面满足,也能够得到该优选的效果。例如如上所述,在构成线状棱镜的斜面和光入射面所构成的角度阶段性增大时,在上述多个各区域,在至少一线状棱镜、优选位于区域的中心的的线状棱镜满足上述式的条件的情况下,可得到优选的效果。具体而言,例如图3所示的例子中,对于各区域1,ls,在至少一线状棱镜方面上述式(1)或(2)的关系成立时,可得到优选的效果。对于上述各参数,X可得到0-90。的值。W的值没有特别限定,但优选15-150mm,更优选20100mm。a的值没有特别限定,只要考虑正下型背光装置的厚度和亮度均匀度来设计即可,优选5~30mm,更优选5~25mm。另外,b的值优选0.4—5mm。上述各参数X、W、a及b具体而言,如图1中所示,是测得的值。图1所示的例子中,X为角度XI~X4,W为线状光源2a及线状光源2b各自的中心间的距离,a是从线状光源2a或线状光源2b到入射面5的距离,另外,b是箭头blb4所示的距离。本发明的正下型背光装置含有上述线状光源、反射板及光扩散板作为必要的构成要素,但也可以增加均等范围内的变更,另外,在这些必要的构成要素的基础上,可含有任意的构成要素。例如为提高亮度和亮度均匀度,也可以在光扩散板的距光源远的一侧设置扩散片和棱镜片。进而为提高亮度,也可以在上述两种片的距光源远的一侧设置下记反射型起偏振镜。作为上述反射型起偏振镜,可使用如下起偏振镜等利用布儒斯特角的偏振成分的反射率差的反射型起偏振镜(例如特表平6-508449号公报(对应公报国际公开册W092/22838号)中所记载);利用胆甾醇型液晶的选择反射特性的反射型起偏振镜;具体而言,由胆甾醇型液晶构成的薄膜和1/4波长板的层叠体(例如、特开平3-45906号公报(对应公报美国专利说明书第5,235,443号)中所记载);实施了微细的金属线状图案的反射型起偏振镜(例如、特开2-308106号公报中所记载);至少层叠两种高分子薄膜,并利用折射率各向异性的反射率的各向异性的反射型起偏振镜(例如、特表平9-506837号公报(对应公报国际公开册WO95/17303号)中所记栽);高分子薄膜中具有由至少两种高分振镜(例如、美国专利第5,825,543号说明书中所记载);在高分子薄膜中分如、特表平11-509014号公报(对应公报国际公开册W097/41484号)中所记载);在高分子薄膜中分散无机粒子,并利用基于尺寸的散射能力差的反射率的各向异性的反射型起偏振镜(例如、特开平9-297204号公报(对应公报美国专利说明书第5,995,183号)中所记载)。本发明的正下型背光装置的用途没有特别限定,作为液晶显示器等显示装置中的背光可最佳地使用。实施例下面,参照实施例及比较例更详细地说明本发明,但本发明不限于此。(实施例1)由将99.85重量份的作为透明树脂的具有脂环式构造的树脂(日本f才乂抹式会社制、if才/71060r、折射率1.53)、和0.15重量份的作为光扩^L剂的聚硅氧烷系树脂的交联体的微粒(ge东芝、;yy〕一y株式会社制、K'x八。一小120)混合而成的组成物的粉末(^0:y卜),使用设为规定的棱镜形状的模型,通过注射成形,制作在表面转印了棱镜形状的外形310mmx280mm、厚度约2.0mm的光扩散板l。在该光扩散板1的一表面形成与长边平行的表1所示的形状的棱镜条列,另一表面为平坦面。该光扩散板的全光线透射率为93%,雾霾为93%。其次,在具有内尺寸宽度300mm、进深200mm、深度18mm的开口部的框体的底面及侧面粘贴反射片(抹式会社、乂^fy制、制品名rf188)作成反射板,使8个直径3mm、长度360mm的冷阴极管从底面离开1.5mm,将中心间距离设为25mm,在开口部长度方向平行、在进深方向等间隔地并排配置,且将变换器与其连接而制作的照明用装置上,设置上述光扩散板l,以使其棱镜条列与冷阴极管平行地位于光射出面侧。在其上顺序载置光扩散片(抹式会社吝tt制、制品名188GM-2)、利用复折射的反射起偏振镜(住友xy一工厶抹式会社制、制品名dbef-d)、及起偏振镜,制作正下型背光装置。其次,将冷阴极管电量,使其达到管电流6.5mA'使用二维色分布测定器(rn二力^乂小夕社制、设备名CA1500W)在宽度方向中心线上等间隔地测定100点的亮度,根据下式(3)和式(4)算出平均亮度La和亮度均匀度Lu,平均亮度为3743cd/m2,亮度均匀度为1.3。平均亮度La-(Ll+L2)/2式(3)亮度均匀度Lu二((L1一L2)/La)xioo式(4)(Ll:亮度上下变动的亮度极大值的平均)(L2:亮度上下变动的亮度极小值的平均)亮度均匀度是表示亮度均匀性的指标,该数值越小,奔度均勾性越高。(实施例2)作为金属模型,除使用设置了与实施例1中所使用的结构不同的规定的棱镜形状的构成之外,与实施例1同样地进行操作,制作光扩散板2。在该光扩散板2的一表面上形成有与长边平行地形成表1所示的形状的棱镜条列,另一面为平面。除代替光扩散板1使用该光扩散板2之外,与实施例1相同,制作正下型背光装置,进行评价。平均亮度为3755cd/m2,亮度均匀度为l丄(实施例3)作为金属模型,使用设有与实施例1中使用的结构不同的规定的棱镜形状的结构,除此之外,与实施例1同样地进行操作,制作光扩散板3。在该光扩散板3的一表面形成有与长边平行地形成表1所示的形状的棱镜条列,另一面为平面。除代替光扩散板1使用该光扩散板3之外,与实施例l相同,制作正下型背光装置,进行评价。平均亮度为3832cd/m2,亮度均匀度为0.9。(比專交侈'J1)作为金属模型,使用设有与实施例1中使用的结构不同的规定的棱镜形状的结构,除此之外,与实施例1同样地进行操作,制作光扩散板4。在该光扩散板4的一表面形成有与长边平行地形成表1所示的形状的棱镜条列,另一面为平面。除代替光扩散板1使用该光扩散板4之外,与实施例1相同,制作正下型背光装置,进行评价。平均亮度为3396cd/m2,亮度均匀度为3.5。(t匕專交仿j2)'作为金属模型,使用设有与实施例1中使用的结构不同的^L定的棱镜形状的结构,除此之外,与实施例1同样地进行操作,制作光扩散板5。在该光扩散板5的一表面形成有与长边平行地形成表1所示的形状的棱镜条列,另一面为平面。除代替光扩散板1使用该光扩散板5之外,与实施例1相同,制作正下型背光装置,进行评价。平均亮度为3527cd/m2,亮度均匀度为2.0。将各实施例及比较例的测定结果汇总示于表1。表1光扩散板1光扩散板2光扩散板3光扩散板4I光扩散板5<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表l中,"1,~ll0"分别表示区域1~区域10的宽度(mm),"X,-Xu)"分别表示区域1~区域10的线状棱镜的斜面和光入射面的角度(°),'、~b10"分别表示区域1~区域10的线状棱镜的斜面的中心和光入射面的距离(mm),"宽度"表示区域1~区域10的线状棱镜的宽度(mm)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>自表2的结果可知,在本发明的正下型背光装置的实施例(实施例1~3)中,在亮度及亮度均匀度方面得到良好的结果。另一方面,在比较例1及2中,可知在平均亮度及亮度均匀度这两方面不能得到足够的结果。另外,表2中的"〇"表示使用该部件。权利要求1.一种正下型背光装置,具备并排配置的多个线状光源;反射来自所述线状光源的光的反射板;将来自所述线状光源的直射光及来自所述反射板的反射光扩散并射出的光扩散板,其特征在于,所述光扩散板具备入射来自所述线状光源的光的大致平坦的光入射面、和设于所述光入射面的相反侧的面并将自所述光入射面入射的光扩散射出的光射出面,所述光射出面具备与所述线状光源的长度方向大致平行地延伸并且具有多个由截面凹状或凸状的三角形构成的线状棱镜的棱镜条列,各线状棱镜的两个斜面各自和所述光入射面所构成的角度相等,随着所述线状棱镜的位置从最接近该线状棱镜的线状光源离开,所述角度连续或阶段性地增大。2、如权利要求1所述的正下型背光装置,其特征在于,所述光扩散板包含透明树脂而构成,设任意的线状棱镜的各斜面和所述光入射面所构成的角度为X(°)、设具有所述斜面的线状棱镜的定点和将位于最接近该线状棱镜的位置的线状光源的中心投影到光入射面上时的位置之间的距离为W(mm)、设所述线状光源的中心和光入射面的距离为a(mm)、设所述斜面的中心和光入射面的距离为b(mm)、设第一接近所述斜面和第二接近所述斜面的线状光源的中心间的距离为P(mm)、设所述透明树脂的折射率为n时,在光射出面的至少一部分,式(l)的关系成立<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>3、如权利要求2所述的正下型背光装置,其特征在于,所述射出面由多个区域构成,所述区域的每一个具有多个所述线状棱镜,在各区域内,线状棱镜的斜面各自和光入射面所构成的角度相等,在所述区域的每一个上,至少一个线状棱镜满足上述式(1)。全文摘要本发明提供改善了亮度及亮度均匀度的光扩散板及正下型背光装置。该正下型背光装置具备并排配置的多个线状光源;反射该光的反射板;将来自所述线状光源的直射光及反射光扩散并射出的光扩散板,其特征在于,所述光扩散板具备大致平坦的光入射面和将自所述光入射面入射的光扩散射出的光射出面,所述光射出面具备与所述线状光源的长度方向大致平行地延伸并且具有多个由截面凹状或凸状的三角形构成的线状棱镜的棱镜条列,各线状棱镜的两个斜面各自和所述光入射面所构成的角度相等,随着所述线状棱镜的位置从最接近该线状棱镜的线状光源离开,所述角度连续或阶段性地增大。文档编号F21V5/02GK101300451SQ20068004136公开日2008年11月5日申请日期2006年10月27日优先权日2005年11月11日发明者草野贤次申请人:日本瑞翁株式会社
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